西門子S7-300的多重背景數(shù)據(jù)塊使用

時(shí)間：2020-08-25作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：92

當(dāng)功能塊FB1在組織塊中被調(diào)用時(shí)，使用了與FB1相關(guān)聯(lián)的背景數(shù)據(jù)塊。這樣FB1有幾次調(diào)用，就必須配套相應(yīng)數(shù)量的背景數(shù)據(jù)塊。當(dāng)FB1的調(diào)用次數(shù)較多時(shí)，就會(huì)占用更多的數(shù)據(jù)塊。使用多重背景數(shù)據(jù)塊可以有效地減少數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，其編程思路是創(chuàng)建一個(gè)比FB1級(jí)別較高的功能塊，如FB10，對(duì)于FB1的每一次調(diào)用，都將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在FB10的背景數(shù)據(jù)塊中。這樣就不需要為FB1分配任何背景數(shù)據(jù)塊。

下面以發(fā)動(dòng)機(jī)組控制系統(tǒng)為例，介紹如何編輯和使用多重背景數(shù)據(jù)塊。

例 發(fā)動(dòng)機(jī)組控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)——使用多重背景

設(shè)某發(fā)動(dòng)機(jī)組由1臺(tái)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和1臺(tái)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)組成，現(xiàn)要求用PLC控制發(fā)動(dòng)機(jī)組，使各臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在設(shè)定的速度上，并控制散熱風(fēng)扇的啟動(dòng)和延時(shí)關(guān)閉。每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)均設(shè)置一個(gè)啟動(dòng)按鈕和一個(gè)停止按鈕。

項(xiàng)目的編程步驟如下：

（1）創(chuàng)建S7項(xiàng)目。使用菜單“文件”à“新建工程”向?qū)?chuàng)建發(fā)動(dòng)機(jī)組 控制系統(tǒng)的S7項(xiàng)目，并命名為“多重背景”。CPU選擇CPU 315- 2DP，項(xiàng)目包含組織塊OB1。

（2）硬件配置。在“多重背景”項(xiàng)目?jī)?nèi)打開(kāi)“SIMATIC 300（1）”文件夾，打開(kāi)硬件配置窗口，并按圖1完成硬件配置。

圖1 硬件配置

（3）編輯如圖2所示的符號(hào)表。

（4） 規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)。程序結(jié)構(gòu)規(guī)劃如圖3所示。FB10為上層功能塊，它 把FB1作為其“局部實(shí)例”，通過(guò)二次調(diào)用本地實(shí)例，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)汽 油機(jī)和柴油機(jī)的控制。這種調(diào)用不占用數(shù)據(jù)塊DB1和DB2，它將每次調(diào)用（對(duì)于每個(gè)調(diào)用實(shí)例）的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到體系的上層功能塊FB10的背景數(shù)據(jù)塊DB10中。

（5）編輯功能（FC）。FC1用來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)（汽油機(jī)或柴油機(jī)）的風(fēng)扇控制，按照控制要求，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，風(fēng)扇應(yīng)立即啟動(dòng)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止后，風(fēng)扇應(yīng)延時(shí)關(guān)閉。因此FC1需要一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)、一個(gè)風(fēng)扇控制信號(hào)和一個(gè)延時(shí)定時(shí)器。

1） 定義局部變量聲明表。局部變量聲明表如表1所示，表中包含3個(gè)變量，兩個(gè)IN變量，1個(gè)OUT變量。

表1 變量聲明表

2） 編輯FC1的控制程序。FC1所實(shí)現(xiàn)的控制要求：發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)風(fēng)扇啟動(dòng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)再次關(guān)閉后，風(fēng)扇繼續(xù)運(yùn)行4s，然后停止。定時(shí)器采用斷電延時(shí)定時(shí)器，控制程序如圖4所示。

圖4 FC1控制程序

（6）編輯共享數(shù)據(jù)塊。共享數(shù)據(jù)塊DB3可為FB10保存發(fā)動(dòng)機(jī)（汽油機(jī)和柴油機(jī)）的實(shí)際轉(zhuǎn)速，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速都達(dá)到預(yù)設(shè)速度時(shí)，還可以保存該狀態(tài)的標(biāo)志數(shù)據(jù)。DB3的數(shù)據(jù)如圖5所示。

（7） 編輯功能塊（FB）。在該系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)內(nèi)，有2個(gè)功能塊：FB1和FB10。FB1為底層功能塊，所以應(yīng)首先創(chuàng)建并編輯；FB10為上層功能塊，可以調(diào)用FB1。

1） 編輯底層功能塊FB1。在項(xiàng)目?jī)?nèi)創(chuàng)建FB1，符號(hào)名“Engine”。定義功能塊FB1的變量聲明表如表2所示。

FB1主要實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟?？刂萍八俣缺O(jiān)視功能，其控制程序如圖6所示。

圖6 FB1程序

2） 編輯上層功能塊FB10。在項(xiàng)目?jī)?nèi)創(chuàng)建FB10，符號(hào)名“Engines”。在FB10的屬性對(duì)話框內(nèi)激活“多情景標(biāo)題”選項(xiàng)，如圖7所示。

圖7 將FB10設(shè)置成使用多重背景的功能塊

要將FB1作為FB10的一個(gè)“局部背景”調(diào)用，需要在FB10的變量聲明表中為FB1的調(diào)用聲明不同名稱的靜態(tài)變量，數(shù)據(jù)類型為FB1（或使用符號(hào)名“Engine”），如表3所示。

表3 FB10的變量聲明表

在變量聲明表內(nèi)完成FB1類型的局部實(shí)：“Petrol_Engine”和“Diesel_Engine”的聲明以后，在程序元素目錄的“多重實(shí)例”目錄中就會(huì)出現(xiàn)所聲明的多重實(shí)例，如圖8所示。接下來(lái)可在FB10的代碼區(qū)，調(diào)用FB1的“局部實(shí)例”。

編寫功能塊FB10的控制程序如圖9所示。調(diào)用FB1局部實(shí)例時(shí)，不再使用獨(dú)立的背景數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)B1的實(shí)例數(shù)據(jù)位于FB10的實(shí)例數(shù)據(jù)塊DB10中。發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速可直接從共享數(shù)據(jù)塊中得到，如DB3.DW0（符號(hào)地址為“S_Data”.PE_Actual_Speed）。

圖9 FB10的控制程序

（8） 生成多重背景數(shù)據(jù)塊DB10。在項(xiàng)目?jī)?nèi)創(chuàng)建一個(gè)與FB10相關(guān)聯(lián)的多重背景數(shù)據(jù)塊DB10，符號(hào)名“Engine_Data”。如圖10所示。

圖10 DB10的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

（9） 在OB1中調(diào)用功能（FC）及上層功能塊（FB）。OB1控制程序如圖11所示，“程序段4”中調(diào)用了FB10。

圖11 OB1控制程序

使用多重背景時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：

（1） 首先應(yīng)生成需要我次調(diào)用的功能塊（如例中的FB1）。

（2） 管理多重背景的功能塊（如例中的FB10）必須設(shè)置為有多重背景功能。

（3） 在管理多重背景的功能塊的變量聲明表中，為被調(diào)用的功能塊的每一次調(diào)用定義一個(gè)靜態(tài)（STAT）變量，以被調(diào)用的功能塊的名稱（如FB1）作為靜態(tài)變量的數(shù)據(jù)類型。

（4） 必須有一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊（如DB10）分配給管理多重背景的功能塊。背景數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)是自動(dòng)生成的。

（5） 多重背景只能聲明為靜態(tài)變量（聲明類型為“STAT”）。


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